NUTATION

signes et les constellations de mêmes noms,—Toutefois, on a conservé les 12 signes du zodiaque dans les mêmes positions par rapport aux saisons ; dans les calendriers, le printemps commence encore lorsque le Soleil entre dans le signe du Bélier, L'on voit qu'il faut faire une distinction entre les signes du zodiaque et les constellations zodiacales,

2° Sans le mouvement de précession, l’axe du monde serait toujours dirigé vers le même point du ciel, malgré la translation de la Terre autour du Soleil. Il en est autrement par suite du mouvement conique de l'axe du monde, et le pôle céleste, en décrivant une courbe sur la voûte des cieux dans l'espace de 26,000 ans, se déplace parmi les étoiles. L'étoile polaire actuelle, qui est à 1°10° du pôle céleste, était à 129 du même point, lorsque furent faites les premières observations, il ya 2,000 ans. Vers l'an 2,100, la Polaire sera à 27,6 du pôle, puis sa distance augmentera et sera de 46° am bout de 13,000 ans, pour diminuer et augmenter successivement, La belle étoile & de la Lyre, Véga, aujourd’hui à 51° environ du pôle, n’en sera plus qu'à 5°, dans 13,000 ans, et pourra remplacer l'étoile polaire actuelle.

&° La précession des équinoxes a aussi pour effet de modifier les horizons terrestres, Certaines étoiles, par exemple celles de la constellation de Cassiopée, qui sont Maintenant des circompolaires, ne l’étaient pas autrefois ; d’autres, au contraire, ont cessé d’être visibles,

113, Nutation,—On appelle nutation un mouvement conique de l'axe du monde superposé à celui de la précession, en vertu duquel le pôle céleste décrit en retrogradant, et dans l’espace de 13 ans 4, une ellipse dont le grand axe, dirigé vers le pôle de lécliptique, mesure 18”,42 et le petit axe 13”,72, Les deux pôles s’éloignent donc et se rapprochent successivement l’un de l’autre, et il en résulte un balancement de l'équateur qui fait varier l'obliquité de l'écliptique,

La nutation est une conséquence de l’inclinaison de l'orbite lunaire et a pour cause principale l’action de la Lune sur le renflement équatorial.

Il est à remarquer que cette période de 18 ans # est een comme nous le dirons plus loin, celle de rotation des nœuds de l’orbite lunaire dans le plan de Pécliptique.

114, Longueurs relatives du jour et de 1n nuit en différents points du globe, —Le mouvement de rotation de la Terre sur elle-même en 24 heures produit, pour un lieu déterminé de sa surface, la succession des jours et des nuits. O’est le jour, lorsque le Soleil, au-dessus de l'horizon, inonde le sol de lumière et de chaleur; c’est la nurt, lorsque, après le coucher de l’astre radieux, les ténèbres envahissent l’espace.

Mais le jour solaire n’est pas divisé en deux parties égales par les périodes de lumière et d’obscurité, Non seulement, pour un même lieu, les longueurs relatives des jours et des nuits varient avec l’époque de l’année, mais encore ces variations ne sont pas les mêmes suivant la latitude du lieu où l’on se trouve.

A l’équateur, pendant toute l’année, les jours et les nuits sont toujours d’égale durée, tandis qu'aux pôles, il n’y a qu’un jour et une nuit par année, tous deux longs de six mois. Entre l'équateur et les pôles, le jour égale la nuit deux fois par années, aux équinoxes du printemps et d'automne, et, aux autres époques, les longueurs relatives varient suivant la saison et dans des limites d’autant plus grandes que l’on se rapproche davantage des pôles.

Il est facile d'expli uer ces phénomènes remarquables, qui ont tant d'influence sur la vie quotidienne et sur les productions des différents pays, soit dans l'hyps des mouvements apparents du Soleil autour de

Terre, soit dans le cas réel des deux mouvements de bre 9 et de translation de notre globe autour du Solei

115. Explication de l'inégalité des jours et des muits.—Dans l'hypothèse des mouvements apparents du Soleil, considérons trois cas principaux, suivant que l'observateur est dans la sphère droite, la sphère oblique ou la sphère parallèle.

Fig. 35.—Sphère droite.

1° Soit l'observateur dans la sphère droite, c'est-àdire placé à l'équateur de la Terre.—Dans la figure 85, la Terre estau point O, au centre de la sphère céleste, les lignes EE’ et es’ sont les traces des plans de l'équateur céleste et de l'écliptique sur le plan de la figure. La ligne des pôles PP” se confond avec le plan de l'horizon HE’, c’est-à-dire que la latitude est égale à 0. Les

lignes parallèles à l'équateur représentent les traces des courbes que le Soleil paratt décrire tous les jours, en vertu du mouvement diurne, en se déplaçant annuelle. ment d’un solstice à l’autre, de s vers #’.

Comme on le voit dans la figure, les courbes décrites par le Soleil, quelle que soit sa position sur l'écliptique à toutes les époques de l'année, sont toutes divisées en deux pen égales par le plan de l'horizon. Le Soleil reste donc également longtemps au-dessus et au-dessous

de l'horizon, l'arc diurne égale l'arc nocturne, et le jour est toujours égal à la nuit,

2° Soit l'observateur dans la sphère oblique, c'est-àdire en un point situé entre l'équateur et les pôles

Fig. 36.—Sphère oblique.

(fig. 36). Dans ce cas, la ligne des pôles est inclinée sur Phorizon du lieu HH/, et il en est de même des traces du plan de Péquateur et des courbes décrites tous les jours par le Soleil. Lorsque ce dernier est au centre de la figure, à l’équinoxe du printemps, le jour est égal à la nuit, Mais, à mesure qu’il s'éloigne de ce point, les courbes tracées au-dessus de l'horizon sont de

us en plus longues, par rapport à celles décrites enessous, et le jour est plus long que la nuit jusqu'à un maximum en 8, au solstice d'été,

Lorsque le Soleil descend en arrière de la figure, vers léquinoxe d'automne, les jours, tout étant plus longs que les nuits, diminuent par repport à ces dernières, et, à l'équinoxe d'automne, il y a de nouveau égalité.

A partir de ce point jusqu’au solstice d'hiver, le Soleil, dans l'hémisphère austral, trace des courbes nocturnes plus longues que les courbes diurnes, et les nuits sont plus longues que les jours jusqu’à un maximum au point s’, au solstice d’hiver. Depuis ce point jusqu’à l'équinoxe du printemps, les nuits diminuent et les jours augmentent en longueur jusqu'à une nouvelle égalité au 20 ou 21 mars,

Fig.87.—Sphère parallèle,

3° Enfin, dans la sphère parallèle (fig. 37), le pôle P est au zénith, et l'équateur est dans le plau de l’horizon : c’est l’apparence de la sphère céleste pour tout observateur placé au pôle de la Terre. Comme on le voit par la figure, de l’équinoxe du printemps à l’équinoxe d'automne, les courbes journalières tracées par le Soleil

100 LF SOLEIL

sont toujours au-dessus de l'horizon, tandis qu'elles sont au-dessous, de l'équinoxe l'automne à l'équinoxe du printemps : il n’y a donc qu’un jour et qu’une nuit par année.

116. Inégalité des jours et des nuits dans l’hypothèse du mouvement annuel de la Terre.— A cause de la grande distance de la Terre au Soleil, les rayons de celui-ci peuvent être considérés comme sensiblement parallèles, et ils éciairent constamment à peu près une moitié de la Terre; c’est le jour pour la partie éclairée et la nuit pour celle qui est dans l'ombre. On appelle oerole d'illumination le cercle dont le plan est A Rom aux rayons solaires et qui sépare la partie éclairée de la partie sombre de la Terre,

A cause de l'obliquité de l’écliptique, le cercle d'illumination ne par les ps que deux fois par année, c'est-à-dire à l'époque des deux équinoxes. L'on

Fig. 38.—La Terre aux équinoxes.

“oit par la figure 88 que, dans ces conditions, tous les parallèles terrestres sont divisés en deux parties égales

le cercle d’illumination, rhaque point de la Terre

ure également longtemps dans la lumière et dans

l'ombre pes la durée d’un tour complet, et le jour est égal à la nuit pour toute la Terre,

Il n’en est pas de même aux autres périodes de l'année, Comme le plan de l'équateur terrestre ne passe pas par le centre du Soleil, le cercle l'illumination ne passe pas non plus par les pôles, et, au solstice d'été, comme on le voit dans la figure 39, il aboutit aux deux extrémités des cercles polaires, a 66°,5, des

Fig. 39.—La Terre au solstice d'été.

pôles, Il en résulte que les parallèles terrestres sont coupés en parties d’autant plus inégales qu’ils sont plus rapprochés des pôles, et, pour l'hémisphère boréal, le jour surpasse d'autant plus la nuit que la latitude du lie a dont il s’agit est plus élevée. On voit par la figure que le jour est égal à la nuit pour les pays situés à l'équateur. A mesure qu’on s’en éloigne, la longueur du jour augmente et celle de la nuit diminue ; celle-ci devient nulle au cercle polaire arctique et le Soleil reste au-dessus de l’horizon pendant 24 heures.

La même figure fait voir aussi que les phénomènes inverses ont lieu dans l'hémisphère uustral ; là, les nuits sont plus longues que les jours, et, au cercle polaire antarctique, la nuit a une durée de 24 heures.

Au solstice d’hiver, les parties éclairées et sombres de la Terre seraient dans l'ordre inverse de celui de la figure 89; les nuits sont plus longues que les jours pour l'hémisphère boréal, tandis que c’est le contraire pour l'hémisphère austral.

117. Longueurs des jours aux différents points de la Terre.— Les longueurs relatives des jours et des nuits sont très variables suivant la position géographiphe, c'est-à-dire suivant la latitude du lieu où l’on se trouve, et suivant l’époque de l’année,

A l'équateur, comme nous l’avons déjà dit, le jour est égal à la nuit pendant toute l’année. Aux tropiques, à 23°27’ de l’équateur, le jour, au solstice d'été, est de 134 heures, et, au solstice d’hiver, de 104 heures.

La différence de longueur entre le jour et la nuit s’accentue à mesure que la latitude augmente. La durée du plus long jour de l’année varie, entre les tropiques et les cercles polaires, de 134 à 24 heures, à mesure que la déclinaison du Soleil augmente, de sorte que, au cercle polaire arctique même, à 66°4 de l’équateur, le Soleil ne se couche pas le jour du solstice d'été, Au cercle polaire antarctique, le même jour, le Soleil reste 24 heures au-dessous de l’horizon.

Enfin, entre les cercles polaires et les pôles, les variations de longueur des jours sont encore plus notables, C’est ainsi que le jour peut atteindre la longueur de un ou plusieurs mois; il est de 2 mois, à la latitude de 70°, à l'époque du solstice d’été, et la nuit dure également 2 mois, à l’époque du solstice d’hiver, Inutile de dire que c’est l’inverse qui a lieu pour l’hémisphère austral, à égalité de latitude, Le jour, long de 4 mois, à la latitude de 80°, est de 6 mois au pôle même.